JP3716614B2 - Optical scanning system - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査システムに係り、より詳しくは、ポリゴンミラー及びポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータを含んで構成されたポリゴンモータユニットを複数備えた光走査システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
画像信号で変調された光ビームにより記録媒体を走査して画像の記録を行う画像記録装置等では、光ビームを走査する光走査装置として、複数の反射鏡面を外周に備えたポリゴンミラーをポリゴンモータによって高速で回転させると共に該ポリゴンミラーの反射鏡面の所定位置に光ビームを照射することにより、反射鏡面に対する光ビームの入射角度を時間の経過と共に変化させて光ビームの反射鏡面による反射方向を変化させるものが広く一般に用いられている。
【0003】
次に、図9及び図10を参照して、この種の従来の光走査装置の構成例について説明する。図9に示すように、この光走査装置10は、レーザビーム14を発生するレーザ光発生器12を備えており、レーザ光発生器12からのレーザビーム14の出射方向には、レーザビーム14を平行光とするコリメータレンズ16、及び複数(図9では8面)の反射鏡面21を外周に備えたポリゴンミラー20が順に配置されている。
【0004】
なお、ポリゴンミラー20は、ポリゴンモータユニット18内に立設された図示しない固定軸を中心として回転可能に配置された回転軸19に固着されている。また、ポリゴンモータユニット18内の後述する回転機構部40(図10も参照)に所定の電流を供給することによって、ポリゴンミラー20を図9矢印A方向に回転することができるようにポリゴンモータユニット18は構成されている。また、レーザ光発生器12から出射されたレーザビーム14は、記録すべき画像の画像情報で変調されている。
【0005】
一方、ポリゴンミラー20の反射鏡面21によるレーザビーム14の反射方向には、fθレンズ等により構成された集光光学系22が配置されていると共に、集光光学系22よりレーザビーム14の下流側でかつ後述する感光体ドラム28の走査開始位置より若干外側を通過するレーザビーム14を反射可能な位置に反射鏡24が配置されており、反射鏡24によるレーザビーム14の反射方向にはレーザビーム14の入射を検知した際に所定の検知信号を出力するSOSセンサ26が配置されている。
【0006】
また、集光光学系22よりレーザビーム14の下流側でかつ光走査装置10の外部には、記録媒体としての感光体ドラム28が配置されている。
【0007】
図10(A)に示すように、ポリゴンモータユニット18にはポリゴンミラー20の回転機構を制御する駆動制御ユニット42が備えられており、駆動制御ユニット42のCLK端子にはポリゴンミラー20の回転速度の基準となる周波数の基準クロック信号fo が入力されており、S/S端子にはポリゴンミラー20の回転駆動の開始及び終了を示すスタート/ストップ信号が入力されており、さらにRDY端子からはポリゴンミラー20が所望の回転速度で安定して回転している場合に生成されるレディ信号が出力されている。
【0008】
一方、駆動制御ユニット42の出力端はポリゴンミラー20、ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータ等を含んで構成された回転機構部40に接続されている。
【0009】
図10(B)に示すように、上記駆動制御ユニット42は、一方の入力端に基準クロック信号fo が入力された位相比較器44を備えており、位相比較器44の出力端は位相補正器46の入力端に接続されており、位相補正器46の出力端は回転駆動部48に接続されており、回転駆動部48の出力端は回転機構部40の図示しないステータコイルに接続されている。
【0010】
一方、ポリゴンモータユニット18は、速度検出器50を備えており、速度検出器50の出力端は位相比較器44の他方の入力端に接続されている。
【0011】
なお、図10(B)では、図10(A)に示したスタート/ストップ信号及びレディ信号については図示を省略している。
【0012】
次に、図9及び図11を参照して、図9に示した光走査装置10により光走査を行う場合の全体的な動作について説明する。なお、図11は、時間経過に伴う光走査の状態の変化を各々順に示した平面図であり、図9ではレーザビーム14のポリゴンミラー20の反射鏡面に対する入射方向を感光体ドラム28の方向とは異なる方向から入射する、所謂サイド入射型の場合について示したが、図11では、レーザビーム14を感光体ドラム28の方向から入射する、所謂正面入射型の場合について示している。
【0013】
まず、ポリゴンミラー20が図9矢印A方向に高速で回転される。その後、レーザ光発生器12からレーザビーム14が出射されて図示しない変調手段によって変調された後、ポリゴンミラー20の反射鏡面21(以下、第1の反射鏡面21という)に入射される。
【0014】
ポリゴンミラー20の第1の反射鏡面21で反射されたレーザビーム14は反射鏡24に入射された後に反射されてSOSセンサ26に入射される。この際、SOSセンサ26からレーザビーム14の検知信号が出力される(図11(A)参照)。この検知信号がSOSセンサ26から出力されるタイミングに基づいて光走査の開始点が走査毎に決定される。即ち、SOSセンサ26から検知信号が出力されるタイミングを基準として、レーザビーム14の出射開始角度が一定となるようにレーザ光発生器12が制御される。
【0015】
その後、ポリゴンミラー20の矢印A方向の回転に伴って、レーザビーム14は徐々に進行方向が偏向され、感光体ドラム28上を走査する(図11(B)及び図11(C)参照)。
【0016】
ポリゴンミラー20の回転が更に進んで、次の反射鏡面21(以下、第2の反射鏡面21という)が回転してくると、レーザビーム14は第2の反射鏡面21に入射されて該第2の反射鏡面21でも上述した第1の反射鏡面21と同様にレーザビーム14の偏向が行われる。この際、レーザビーム14が走査する間に感光体ドラム28は図9矢印B方向に所定距離だけ回転されることによって感光体ドラム28の記録面が図11(D)矢印C方向に移動されており、第2の反射鏡面21で反射及び偏向されたレーザビーム14は第1の反射鏡面21によるレーザビーム14の走査位置より若干ずれた位置に照射される(図11(D)及び図11(E)参照)。
【0017】
このようにして、走査毎のレーザビーム14が感光体ドラム28上の同一の位置に走査されることなく、感光体ドラム28表面に順次走査が行われて感光体ドラム28表面に画像(静電潜像)が記録される。
【0018】
次に、図10(A)及び(B)に示したポリゴンモータユニット18の動作について説明する。
【0019】
回転機構部40の回転体が回転すると、速度検出器50では、回転速度に比例した周波数とされた速度検出信号fm を位相比較器44に対して出力する。この速度検出信号fm は位相比較器44によって基準クロック信号fo と比較されて、各信号の位相差に応じた速度差信号Φp を位相補正器46に対して出力する。
【0020】
速度差信号Φp は位相補正器46を通過することにより電流制御信号Vm となって回転駆動部48に出力される。回転駆動部48では、入力された電流制御信号Vm の大きさに基づいて、回転機構部40の回転体を回転させるステータコイル電流Im の電流値を制御する。
【0021】
ここで、もし、速度検出信号fm の周波数が基準クロック信号fo の周波数より低かった場合は、位相比較器44から出力される速度差信号Φp は大きくなり、この結果、回転駆動部48はステータコイル電流Im を増加させ、回転機構部40の回転体の回転は加速される。一方、これとは逆に、速度検出信号fm の周波数が基準クロック信号fo の周波数より高かった場合は、ステータコイル電流Im は減少され、回転機構部40の回転体の回転は減速される。即ち、回転機構部40の回転体の回転速度は常に一定値に収束される。
【0022】
ところで、上述したような光走査装置10を複数台備えれば、総合的な走査速度が光走査装置10の台数に応じて向上することは自明の理である。また、カラー画像を形成するカラー画像形成装置等に光走査装置を適用する場合を考えると、各要素色毎にレーザビームを発生して画像を書き込む必要があるので、各要素色毎に光走査装置を用意する構成が、ごく自然な構成であるといえる。従って、高速プリンタやカラー複写機等においては、光走査装置を複数台搭載することが広く一般に行われている。
【0023】
図12は、このように複数台の光走査装置を備えたカラー画像形成装置の構成例を示している。同図に示すカラー画像形成装置では、4種類の要素色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)の各々に対応した、光走査装置10K及び感光体ドラム28K、光走査装置10C及び感光体ドラム28C、光走査装置10M及び感光体ドラム28M、光走査装置10Y及び感光体ドラム28Yが備えられている。
【0024】
また、4つの感光体ドラム28K、28C、28M、及び28Yの各々に記録された要素色毎の画像(静電潜像)を転写可能な位置に転写ベルト30が複数のローラに巻き掛けられて設置されている。
【0025】
このカラー画像形成装置では、各要素色毎に各々感光体ドラム28K、28C、28M、及び28Yに画像が記録された後、転写ベルト30を図12矢印D方向に回転させることによって各感光体ドラム28に記録された画像が転写ベルト30に転写され、その後、転写ベルト30の画像が転写された位置が出力紙32の搬入位置まで移動するタイミングに同期して出力紙32が図12矢印E方向に移動されることにより出力紙32上にカラー画像が形成される。
【0026】
このように、複数台の光走査装置により並列に光走査を行うことによって1つの画像を形成する場合は、各々独立して行われた光走査の結果得られた画像を合成しているので、各光走査装置が行う光走査は、予め定められたタイミングに従って正確に行う必要がある。
【0027】
図13(B)は、図12に示したカラー画像形成装置において、各光走査装置が予め定められたタイミングに従って正確に光走査を行った場合の転写ベルト30上の走査潜像の状態を示している。同図に示すように、この場合は、各光走査装置に1つずつ備えられた合計4つのポリゴンミラー20(図13(A)乃至(C)では、ポリゴンa、ポリゴンb、ポリゴンc、ポリゴンdと表現)による走査潜像の副走査方向(スキャン方向に直交する方向)の間隔は均一とされ、この結果として品質の高い画像を形成することができる。
【0028】
一方、図13(A)のタイミングチャートに示すように、4つのポリゴンミラーの各々のレーザビームの走査開始タイミングが、各ポリゴンミラーによる走査開始の基準となる基準信号To の1周期の立ち上がりのタイミングに一致していない場合は、図13(C)に示すように、最終的に合成された走査潜像の副走査方向の間隔が不均一となり、画像品質を著しく悪化させることになる。
【0029】
この走査開始タイミングのずれは、各光走査装置に設けられたポリゴンミラーの向きが不揃いな状態で回転しているために生ずるもので、この各ポリゴンミラーのずれの量を本明細書では回転位相角という単位で表わす。即ち、回転位相角は、基準となる任意のタイミングにおいて、ある1つのポリゴンミラーの反射鏡面の向きを基準にとり、このポリゴンミラーに対してその他のポリゴンミラーの反射鏡面の回転がどれだけ進んでいるか、または遅れているかを角度で表わしたものであり、通常は物理的な回転角度をポリゴンミラーの反射鏡面数倍した値となる。例えば、8面の反射鏡面を備えたポリゴンミラーの場合、物理的に45°ずれると最初の状態に戻るので、物理的に22.5°ずれた場合の回転位相角は180°であり、物理的に11.25°ずれた場合の回転位相角は90°である。なお、図13(A)では、Φa-b 、Φa-c 、及びΦa-d がポリゴンミラーaを基準とした場合のポリゴンミラーb、c、及びdの回転位相角に相当する。
【0030】
このように、全てのポリゴンミラーの回転位相角が0であれば副走査方向の走査潜像の間隔が均一となる筈であるが、実際には各光走査装置間の距離等によっても走査潜像の間隔は違ってくるため、各ポリゴンミラーの回転位相角が各光走査装置の配置上の関係で決まるオフセット値と一致する場合に走査潜像の間隔は均一となり、品質の高い画像を形成することができることになる。
【0031】
そこで通常は、各ポリゴンミラーを回転駆動しているポリゴンモータの回転速度を微調整して、所定の回転位相角に合わせ込むような制御が行われている。この場合、ポリゴンモータの回転速度を決める基準クロック信号のパルスエッジを各々個別に制御して、各々のポリゴンミラーの回転位相角を変化させる方式が一般に取り入れられている。
【0032】
図14は、このような方式の従来の光走査システム(光走査装置を複数台備えたもの)の構成例を示したものである。同図に示すように、この光走査システムでは、メインコントローラ60から各要素色毎に設けられた4台の光走査装置10K、10C、10M、及び10Yに対して各々個別に生成された基準信号62K、62C、62M、及び62Yが各々独立した配線で供給されていた。
【0033】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図14に示したような従来の光走査システムでは、上述したように各光走査装置に対して各々異なる基準信号を供給する必要があるため、メインコントローラから各光走査装置へ基準信号を供給するための配線ケーブルが光走査装置の数と同じ数だけ必要であり、また、光走査装置の台数が多くなると、メインコントローラと光走査装置との間の距離が増加して、必然的に配線ケーブルも長くなるので、この結果としてノイズの影響を受け易くなると共に、組み立ての際の作業工数も多くなって製造コストが高くなる、という問題点があった。
【0034】
本発明は、上記問題点を解消するために成されたものであり、耐ノイズ性が高く、かつ組み立ての際の作業工数を簡略化することができる光走査システムを提供することを目的としている。
【0035】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の光走査システムは、複数の反射鏡面を有するポリゴンミラーと前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータとを各々有する複数のポリゴンモータユニットを含んで構成された光走査システムであって、パルス幅が所定の長さより長い長パルスと、パルス幅が前記所定の長さより短い短パルスとにより構成され、各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるか、又は各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定される、前記ポリゴンミラーの反射鏡面の向きを制御するための基準となる基準信号を生成する基準信号生成手段と、各々前記複数のポリゴンモータユニットに設けられると共に、前記基準信号が各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるものである場合、当該基準信号の各パルスを検出し、検出したパルスが長パルスである場合は短パルス数をカウントするカウンタの計数値をリセットし、検出したパルスが短パルスである場合は前記カウンタをインクリメントして、当該カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値に到達した場合にポリゴンミラーの回転駆動を制御するための基準クロック信号を生成した後、前記カウンタの計数値をリセットする一方、前記基準信号が各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定されるものである場合、当該基準信号の各パルスを検出し、検出したパルスが短パルスである場合は前記カウンタをインクリメントし、検出したパルスが長パルスであり、かつ前記カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値と等しい場合は前記基準クロック信号を生成した後に前記カウンタの計数値をリセットし、検出したパルスが長パルスであり、かつ前記カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値と等しくない場合は前記カウンタの計数値をリセットする複数の基準クロック信号生成手段と、を備え、前記基準信号生成手段が生成した同一の基準信号を前記ポリゴンモータユニットの少なくとも2つに供給するものである。
【0036】
請求項1記載の光走査システムは、複数の反射鏡面を有するポリゴンミラーと該ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータとを各々有する複数のポリゴンモータユニットを含んで構成されており、パルス幅が所定の長さより長い長パルスと、パルス幅が前記所定の長さより短い短パルスとにより構成され、各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるか、又は各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定される、上記ポリゴンミラーの反射鏡面の向きを制御するための基準となる基準信号が基準信号生成手段によって生成され、基準信号生成手段によって生成された同一の基準信号が上記ポリゴンモータユニットの少なくとも2つに供給される。
一方、前記同一の基準信号が供給されたポリゴンモータユニットでは、基準クロック信号生成手段により、前記基準信号が各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるものである場合、当該基準信号の各パルスが検出され、検出されたパルスが長パルスである場合は短パルス数をカウントするカウンタの計数値がリセットされ、検出されたパルスが短パルスである場合は前記カウンタがインクリメントされて、当該カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値に到達した場合にポリゴンミラーの回転駆動を制御するための基準クロック信号が生成された後、前記カウンタの計数値がリセットされる一方、前記基準信号が各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定されるものである場合、当該基準信号の各パルスが検出され、検出されたパルスが短パルスである場合は前記カウンタがインクリメントされ、検出されたパルスが長パルスであり、かつ前記カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値と等しい場合は前記基準クロック信号が生成された後に前記カウンタの計数値がリセットされ、検出されたパルスが長パルスであり、かつ前記カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値と等しくない場合は前記カウンタの計数値がリセットされる。
【0037】
従って、同一の上記基準信号が同時に供給されるポリゴンモータユニットでは、反射鏡面の向きを正確に制御することができ、正確なタイミングで光走査を行うことができる。なお、同一の基準信号を基準信号生成手段から少なくとも2つのポリゴンモータユニットに供給するための信号線の接続形態としては、デイジーチェーン状の接続、枝別れ型の接続、本線/支線型の接続等を適用することができる。
【0038】
このように請求項1記載の光走査システムによれば、複数のポリゴンモータユニットのうちの少なくとも2つに対して、パルス幅が所定の長さより長い長パルスと、パルス幅が前記所定の長さより短い短パルスとにより構成され、各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるか、又は各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定されるものとして生成した同一の基準信号を供給する形態としたので、同一の基準信号を供給するための接続線の長さを短くすることができ、耐ノイズ性を高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数を簡略化することができる。
【0039】
また、請求項2記載の光走査システムは、請求項1記載の光走査システムにおいて、前記基準信号生成手段が生成した基準信号を、前記各ポリゴンモータの回転速度を制御するための基準信号としても利用することを特徴としたものである。
【0040】
請求項2記載の光走査システムによれば、請求項1記載の発明における基準信号生成手段が生成した基準信号が、各ポリゴンモータの回転速度を制御するための基準信号としても利用される。
【0041】
このように請求項2記載の光走査システムによれば、請求項1記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、同一の基準信号が入力されたポリゴンモータユニットでは、入力された基準信号によってポリゴンミラーの回転速度をも制御することができるので、回転速度を制御するために要する回路を省略することができる。
【0042】
また、請求項3記載の光走査システムは、請求項2記載の光走査システムにおいて、前記同一の基準信号が供給される複数のポリゴンモータユニットにおいて、各々が有するポリゴンミラーは反射鏡面の向きを各々個別に変更することが可能であり、かつその変更量及び変更タイミングの指示は前記同一の基準信号によって行うことを特徴としたものである。
【0043】
請求項3記載の光走査システムによれば、請求項2記載の光走査システムの同一の基準信号が供給される複数のポリゴンモータユニットにおいて、各々が有するポリゴンミラーは反射鏡面の向きを各々個別に変更することが可能とされ、かつその変更量及び変更タイミングの指示が上記同一の基準信号によって行われる。
【0044】
このように請求項3記載の光走査システムによれば、請求項2記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、請求項2記載の発明における同一の基準信号が供給される複数のポリゴンモータユニットが各々有するポリゴンミラーの反射鏡面の向きが各々個別に変更可能であり、かつその変更量及び変更タイミングの指示を同一の基準信号によって行なうようにしたので、基準信号を変化させるのみで、同一の基準信号が供給されるポリゴンモータユニットの各々のポリゴンミラーの反射鏡面の向きだけを制御することができる。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0046】
〔第1実施形態〕
まず、図1(A)を参照して、本第1実施形態に係る光走査システムの構成について説明する。
【0047】
同図に示すように、本第1実施形態に係る光走査システムは、本光走査システム全体の制御を行うメインコントローラ60を備えており、メインコントローラ60の位相基準信号αを出力する出力端は4種類の要素色(ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエロー)の各色に各々対応する画像を形成する4台の光走査装置10K、10C、10M、及び10Yに枝別れ型に接続されている。また、メインコントローラ60には、光走査装置10Kの位相を示す位相信号βを出力する出力端が接続されており、メインコントローラ60は、光走査装置10Kから入力された位相信号βとメインコントローラ60内のクロック64とに基づいて位相基準信号αを生成して、各光走査装置に枝別れ型の接続によって供給している。
【0048】
また、4台の光走査装置10によって偏向された各々のレーザビーム14の出射方向には感光体ドラム28K、28C、28M、及び28Yが各々配置されており、この4台の感光体ドラム28に接触可能に転写ベルト30が配置されている。なお、転写ベルト30は、図1矢印D方向へ移動されることによって4台の感光体ドラム28に形成された画像(静電潜像)を転写することができる。
【0049】
ここで、本第1実施形態に係る光走査システムでは、図13(B)に示すように転写ベルト30上に転写される全ての走査潜像の副走査方向の間隔が略均一になるように、各光走査装置10と各感光体ドラム28との間の配置間隔、及び転写ベルト30の搬送速度等が予め調整されている。
【0050】
また、4台の光走査装置10の内部には、供給された位相基準信号αを回転位相角の基準として使うか否かを切り替える図示しないスイッチが設けられており、該スイッチによりメインコントローラ60によって制御する光走査装置を予め選定することができる。
【0051】
以上のように構成された光走査システムでは、予め上記図示しないスイッチにより選定された光走査装置10によって、対応する感光体ドラム28上に光走査が行われた後、転写ベルト30を図1矢印D方向に移動することによって感光体ドラム28上に形成された静電潜像が各々転写ベルト30に転写される。
【0052】
以上説明したように、本第1実施形態に係る光走査装置10では、複数台の光走査装置10に対して同一の位相基準信号αを供給するための信号線を枝別れ型に接続する形態としたので、上記信号線の長さを短くすることができ、耐ノイズ性を高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数を簡略化することができる。
【0053】
なお、本第1実施形態では、メインコントローラと4台の光走査装置との接続形態を図1(A)に示すような枝別れ型の接続とする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図1(B)に示すような接続形態としても本実施形態と同様の効果、即ち信号線の長さを短くすることができ、耐ノイズ性を高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数を簡略化することができる、という効果を奏することができる。
【0054】
図1(B)は、メインコントローラ60から回転速度の基準となる同一の速度基準信号γを枝別れ型の接続によって各光走査装置に供給し、かつ位相の基準となる位相基準信号αをデイジーチェーン状の接続により各光走査装置に供給する場合の構成例を示したものである。
【0055】
〔第2実施形態〕
次に、図2を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
【0056】
同図に示すように、本第2実施形態に係る光走査システムは、各光走査装置の位相及び回転速度の基準となる基準信号62をデイジーチェーン状の接続により各光走査装置に供給している。
【0057】
従って、本第2実施形態に係る光走査システムでは、上記第1実施形態と比較して、信号線の長さをより短くすることができ、耐ノイズ性をより高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数をより簡略化することができる。
【0058】
また、本第2実施形態に係る光走査システムでは、各光走査装置10にポリゴンモータの回転速度を決定するための信号源を持たせる必要がなく、ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータの駆動回路を簡略化することができると共に、各光走査装置10の回転速度と回転位相とを同時かつ動的に制御することができ、動作中に走査線位置の微妙な調整等を行うことができる。
【0059】
なお、本第2実施形態では、メインコントローラと4台の光走査装置との接続形態をデイジーチェーン状の接続とする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本線/支線型の接続等としても信号線の長さを短くすることができ、耐ノイズ性を高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数を簡略化することができる、という効果を奏することができる。
【0060】
〔第3実施形態〕
次に本発明の第3実施形態について説明する。なお、本第3実施形態に係る光走査システムの全体的な構成は図2に示したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【0061】
まず、図3を参照して、4台の光走査装置10(図2も参照)内の構成について説明する。同図に示すように各光走査装置10内にはポリゴンモータユニット18’が備えられており、ポリゴンモータユニット18’には、前段からの基準信号62が入力されたパルス幅識別器70が備えられている。
【0062】
また、パルス幅識別器70の一方の出力端は長パルスカウンタ72の入力端に接続されており、長パルスカウンタ72の出力端は基準クロック生成器76の一方の入力端に接続されている。一方、パルス幅識別器70の他方の出力端は短パルスカウンタ74の入力端に接続されており、短パルスカウンタ74の出力端は基準クロック生成器76の他方の入力端に接続されている。なお、基準クロック生成器76には外部クロックが入力されており、基準クロック生成器76はこの外部クロックに基づいて作動する。
【0063】
さらに、基準クロック生成器76の出力端は駆動制御ユニット42のCLK端子に接続されている。なお、本第3実施形態における駆動制御ユニット42及び回転機構部40の構成は図10に示したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【0064】
一方、各光走査装置10内には前段からの基準信号62が入力されたバッファ78が備えられており、バッファ78の出力端は次段の光走査装置10に接続されている。なお、上述した前段及び次段は、図2から明らかなように、対象とする光走査装置が光走査装置10Kである場合の前段はメインコントローラ60であると共に次段は光走査装置10Cであり、対象とする光走査装置が光走査装置10Cである場合の前段は光走査装置10Kであると共に次段は光走査装置10Mであり、対象とする光走査装置が光走査装置10Mである場合の前段は光走査装置10Cであると共に次段は光走査装置10Yであり、さらに対象とする光走査装置が光走査装置10Yである場合の前段は光走査装置10Mであると共に次段はない。
【0065】
なお、本第3実施形態に係る基準信号62は、図4に示すように、パルス幅が所定の長さより長いパルス(以下、長パルスという)と、パルス幅が上記所定の長さより短いパルス(以下、短パルスという)とにより構成されており、各短パルスが各光走査装置10における回転位相角の基準となっている。また、各短パルスと各光走査装置10との対応付けは、長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われる。即ち、例えば、長パルスの後の2つ目の短パルスは光走査装置10Kを基準とした光走査装置10Cの回転位相角Φ1-2 を意味し、同様に4つ目の短パルスは光走査装置10Kを基準とした光走査装置10Yの回転位相角Φ1-4 を意味する。
【0066】
また、本第3実施形態に係る各光走査装置10の配置位置は、各ポリゴンモータの回転位相角が90°ずつずれたとき、転写ベルト30上に合成された走査潜像の副走査方向の間隔が略均一となるように予め調整されている。
【0067】
次に、図3に示したポリゴンモータユニット18’の作用について説明する。なお、ポリゴンモータユニット18’における長パルスカウンタ72及び短パルスカウンタ74の計数値は、動作開始前に初期化が行われる。
【0068】
前段の光走査装置10(またはメインコントローラ60)から入力された基準信号62はパルス幅識別器70とバッファ78とに各々入力され、バッファ78に入力された基準信号62はバッファ78によって信号レベルを適当な大きさに調節され、次段の光走査装置10へと出力される。なお、当該ポリゴンモータユニット18’が光走査装置10Yのものである場合は次段はないので、出力信号はどこへも供給されない。
【0069】
パルス幅識別器70では、入力された基準信号62の各パルスのパルス幅が上記所定の長さと比較され、所定の長さより長い場合は長パルスカウンタ72に対して計数トリガ信号が出力され、短い場合は短パルスカウンタ74に対して計数トリガ信号が出力される。
【0070】
長パルスカウンタ72及び短パルスカウンタ74では、パルス幅識別器70からの計数トリガ信号を入力する毎に計数値がインクリメントされ、計数値が所定の設定値に達した場合にカウント完了信号が基準クロック生成器76に対して出力される。なお、本実施形態では、長パルスカウンタ72に対する設定値は1に、短パルスカウンタ74に対する設定値は、当該光走査装置10の配置順位に対応した値、即ち、例えば光走査装置が光走査装置10Kである場合は1が、光走査装置が光走査装置10Mである場合は3が、各々設定されている。
【0071】
基準クロック生成器76では長パルスカウンタ72及び短パルスカウンタ74から入力されたカウント完了信号に基づいて基準クロック信号fo が生成されて駆動制御ユニット42に出力される。駆動制御ユニット42では、図10で示した動作と同様の動作で回転機構部40の回転駆動の制御が行われる。
【0072】
以上の動作によって、各光走査装置10における基準クロック生成器76から駆動制御ユニット42に対して出力される基準クロック信号fo は、図4に示すように、各光走査装置10の回転位相角に対応したタイミングの信号となる。
【0073】
なお、本実施形態は電子回路によって実現されているが、全く同等の機能はマイクロプロセッサ等を用いて実現することも可能である。この場合の処理の流れはおおよそ図5のフローチャートで示したものとなる。
【0074】
まず、図5のステップ100では、基準信号62のパルスの検出待ちを行い、パルスを検出した際に肯定判定となってステップ102へ移行する。
【0075】
ステップ102では、検出されたパルスのパルス幅が上記所定の長さより長いか短いかの判定を行い、長い場合はステップ110へ移行して短パルス数をカウントするカウンタ(図3では短パルスカウンタ74に相当)の計数値をリセットした後に上記ステップ100へ戻る。
【0076】
一方、ステップ102においてステップ100で検出されたパルスのパルス幅が上記所定の長さより短いと判定された場合はステップ104へ移行して上記カウンタをインクリメントした後、ステップ106へ移行する。なお、このステップ100、ステップ102、ステップ104、及びステップ110は、図3のパルス幅識別器70の動作に相当している。
【0077】
ステップ106では、上記カウンタの計数値が予め設定された回数に到達したか否かを判定し、到達していない場合はステップ100へ戻り、到達した場合はステップ108へ移行する。なお、この際の予め設定された回数は、当該ポリゴンモータユニット18’が含まれる光走査装置10の配置順位を示す数であり、例えば対象としている光走査装置が光走査装置10Kの場合は1で、対象としている光走査装置が光走査装置10Cの場合は2である。
【0078】
ステップ108では、基準クロック信号fo を生成(図3では基準クロック生成器76の動作に相当)して駆動制御ユニットに出力し、次のステップ110では、上記カウンタの計数値をリセットし、その後ステップ100へ戻る。
【0079】
なお、図3に示したポリゴンモータユニット18’は、図6に示した簡単な構成で実現することができる。
【0080】
同図における80〜90の部分は、図3におけるパルス幅識別器70の動作を行う部分である。また、92、94は図3における短パルスカウンタ74の動作を行う部分であり、4種類の基準信号を出力することができる。なお、図3における長パルスカウンタ72は本実施形態では必要ないため、図6には含まれていない。また、96は図3における基準クロック生成器76の動作を行う部分であり、前段のシフトレジスタ92から出力されたパルス信号のデューティー比が略50%となるように加工する。なお、基準クロック生成器76の部分に、上述したデューティー比の変更の他に、ノイズ除去や信号レベルの安定化等の機能を持たせるようにしてもよい。
【0081】
以上詳細に説明したように、本第3実施形態に係る光走査システムでは、複数台の光走査装置10に対して基準信号62を入力するための信号線をデイジーチェーン状の接続により接続する形態としたので、上記信号線の長さを短くすることができ、耐ノイズ性を高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数を簡略化することができる。
【0082】
また、本第3実施形態に係る光走査システムでは、光走査装置10の台数に相当する信号を重畳して1つの基準信号62として用いているので、複数の光走査装置10を見かけ上略同時に制御することができる。
【0083】
〔第4実施形態〕
本第4実施形態は、基準信号62として、図7に示すような長短2種類のパルス幅のパルスからなるパルス列を用いるものである。また、本第4実施形態に係る各光走査装置10の配置位置は、上記第3実施形態と同様に、各ポリゴンモータの回転位相角が90°ずつずれたとき、転写ベルト30上に合成された走査潜像の副走査方向の間隔が略均一となるように予め調整されている。
【0084】
図7に示す基準信号62は、パルス幅が所定の長さより長いパルス(以下、長パルスという)と、パルス幅が上記所定の長さより短いパルス(以下、短パルスという)とにより構成されており、短パルスの直後にきた長パルスの立ち下がりの信号エッジが、各々の光走査装置10の回転位相角の基準となっている。
【0085】
また、これらのパルスと各光走査装置10との対応付けは、長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定される。即ち、例えば、2つの長パルスに挟まれた短パルスの数が3であれば、その後の長パルスが光走査装置10Mの回転位相角の基準となり、同様に短パルスの数が1であれば、その後の長パルスが光走査装置10Kの回転位相角の基準となる。
【0086】
なお、この他の構成については、上記第3実施形態と略同一であるが、異なる点は、図3における長パルスカウンタ72の設定値が2であることと、基準クロック生成器76が駆動制御ユニット42へ出力する基準クロック信号f0 を生成する際の動作シーケンスのみである。より具体的には、上記第3実施形態では、短パルスカウンタ74から出力されたカウント終了信号に同期して基準クロック信号f0 を出力していたが、本第4実施形態では、長パルスカウンタ72から出力されたカウント終了信号に同期して基準クロック信号f0 を出力する。
【0087】
なお、本実施形態は電子回路によって実現されているが、全く同等の機能はマイクロプロセッサ等を用いて実現することも可能である。この場合の処理の流れはおおよそ図8のフローチャートで示したものとなる。
【0088】
まず、ステップ200では、基準信号62のパルスの検出待ちを行い、パルスを検出した際に肯定判定となってステップ202へ移行する。
【0089】
ステップ202では、検出されたパルスのパルス幅が上記所定の長さより長いか短いかの判定を行い、短い場合はステップ204へ移行して短パルスを計数するカウンタをインクリメントした後に上記ステップ200へ戻る。
【0090】
一方、ステップ202においてステップ200で検出されたパルスのパルス幅が上記所定の長さより長いと判定された場合はステップ206へ移行して上記カウンタの値をnに代入した後、次のステップ208では、nが予め設定された設定値と等しいか否かを判定し、等しい場合はステップ210へ移行し、等しくない場合はステップ212へ移行する。なお、この際の予め設定された設定値は、光走査装置10の配置順位を示す数であり、例えば光走査装置が光走査装置10Kの場合は1で、光走査装置が光走査装置10Cの場合は2である。
【0091】
ステップ210では、基準クロック信号fo を生成して駆動制御ユニットに出力し、次のステップ212では、上記カウンタの計数値をリセットし、その後ステップ200へ戻る。
【0092】
以上詳細に説明したように、本第4実施形態に係る光走査システムでは、複数台の光走査装置10に対して基準信号62を入力するための信号線をデイジーチェーン状の接続により接続する形態としたので、上記信号線の長さを短くすることができ、耐ノイズ性を高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数を簡略化することができる。
【0093】
また、本第4実施形態に係る光走査システムでは、光走査装置10の台数に相当する信号を重畳して1つの基準信号62として用いているので、複数の光走査装置10を見かけ上略同時に制御することができる。
【0094】
なお、上記第3及び第4実施形態では、基準信号を図4及び図7に示すものとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基準信号は各光走査装置10の対応付けができるものであればよく、この条件が満足されるあらゆるパターンの基準信号を適用することができることはいうまでもない。
【0095】
また、上記各実施形態では、本発明の光走査システムをカラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は複数の光走査装置を用いたあらゆる装置に適用することができ、例えば画像担体に記録された画像を読み取る画像読取装置に適用してもよい。
【0096】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、複数のポリゴンモータユニットのうちの少なくとも2つに対して、パルス幅が所定の長さより長い長パルスと、パルス幅が前記所定の長さより短い短パルスとにより構成され、各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるか、又は各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定されるものとして生成した同一の基準信号を供給する形態としたので、同一の基準信号を供給するための接続線の長さを短くすることができ、耐ノイズ性を高くすることができると共に、組み立ての際の作業工数を簡略化することができる、という効果が得られる。
【0097】
また、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、同一の基準信号が入力されたポリゴンモータユニットでは、入力された基準信号によってポリゴンミラーの回転速度をも制御することができるので、回転速度を制御するために要する回路を省略することができる、という効果が得られる。
【0098】
さらに、請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、請求項2記載の発明における同一の基準信号が供給される複数のポリゴンモータユニットが各々有するポリゴンミラーの反射鏡面の向きが各々個別に変更可能であり、かつその変更量及び変更タイミングの指示を同一の基準信号によって行なうようにしたので、基準信号を変化させるのみで、同一の基準信号が供給されるポリゴンモータユニットの各々のポリゴンミラーの反射鏡面の向きだけを制御することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る光走査システムの概略構成を示す構成図である。
【図2】第2実施形態に係る光走査システムの概略構成を示す構成図である。
【図3】第3及び第4実施形態に係る光走査装置内のポリゴンモータユニットの構成を示すブロック図である。
【図4】第3実施形態における基準信号の状態、及び該基準信号を用いてポリゴンモータユニットの内部で生成される基準クロック信号の状態を示すタイミングチャートである。
【図5】第3実施形態に係る各光走査装置内のポリゴンモータユニットの動作の手順を示すフローチャートである。
【図6】第3実施形態に係るポリゴンモータユニットのより具体的な構成の一例を示す構成図である。
【図7】第4実施形態における基準信号の状態、及び該基準信号を用いてポリゴンモータユニットの内部で生成される基準クロック信号の状態を示すタイミングチャートである。
【図8】第4実施形態に係る各光走査装置内のポリゴンモータユニットの動作の手順を示すフローチャートである。
【図9】従来の画像形成装置における光走査装置の構成を示す構成図である。
【図10】(A)は従来の光走査装置内のポリゴンモータユニットの構成を示す構成図で、(B)は(A)に示した駆動制御ユニットの構成を示す構成図である。
【図11】従来の光走査装置における時間経過に伴う光走査の状態の変化を各々順に示した平面図である。
【図12】従来の光走査装置を複数台用いた場合の光走査システムの概略構成を示す構成図である。
【図13】(A)は従来の基準信号、各ポリゴンミラーの動作のタイミング及び各ポリゴンミラーの回転位相角の一例を示すタイミングチャートであり、(B)は各ポリゴンミラーの回転位相角が全て0である場合の転写ベルト上の走査潜像の状態を示す概略図であり、(C)は各ポリゴンミラーの回転位相角が(A)で示すようにずれた場合の転写ベルト上の走査潜像の状態を示す概略図である。
【図14】従来の光走査装置を複数台使用した場合の光走査システム内の接続状態を示す構成図である。
【符号の説明】
10 光走査装置
12 レーザ光発生器
18 ポリゴンモータユニット
20 ポリゴンミラー
21 反射鏡面
28 感光体ドラム
40 回転機構部
42 駆動制御ユニット
44 位相比較器
46 位相補正器
48 回転駆動部
50 速度検出器
60 メインコントローラ(基準信号生成手段)
62 基準信号
70 パルス幅識別器
72 長パルスカウンタ
74 短パルスカウンタ
76 基準クロック生成器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical scanning system, and more particularly to an optical scanning system provided with a plurality of polygon motor units each including a polygon mirror and a polygon motor that rotationally drives the polygon mirror.
[0002]
[Prior art]
In an image recording apparatus that scans a recording medium with a light beam modulated with an image signal and records an image, a polygon mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces on the outer periphery is used as a polygon motor as an optical scanning apparatus that scans the light beam. By rotating at a high speed and irradiating a predetermined position on the reflecting mirror surface of the polygon mirror, the incident angle of the light beam with respect to the reflecting mirror surface is changed with time, and the reflection direction of the light beam by the reflecting mirror surface is changed. It is widely used in general.
[0003]
Next, a configuration example of this type of conventional optical scanning device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 9, the optical scanning device 10 includes a laser light generator 12 that generates a laser beam 14, and the laser beam 14 is emitted in the emission direction of the laser beam 14 from the laser light generator 12. A collimator lens 16 for parallel light and a polygon mirror 20 having a plurality of (eight in FIG. 9) reflecting mirror surfaces 21 on the outer periphery are sequentially arranged.
[0004]
The polygon mirror 20 is fixed to a rotary shaft 19 that is arranged in a polygon motor unit 18 so as to be rotatable about a fixed shaft (not shown). Further, the polygon motor unit can be rotated in the direction of arrow A in FIG. 9 by supplying a predetermined current to a rotation mechanism unit 40 (see also FIG. 10) described later in the polygon motor unit 18. 18 is configured. Further, the laser beam 14 emitted from the laser light generator 12 is modulated with image information of an image to be recorded.
[0005]
On the other hand, a condensing optical system 22 composed of an fθ lens or the like is disposed in the reflection direction of the laser beam 14 by the reflecting mirror surface 21 of the polygon mirror 20, and downstream of the laser beam 14 from the condensing optical system 22. In addition, a reflecting mirror 24 is disposed at a position where the laser beam 14 that passes slightly outside the scanning start position of the photosensitive drum 28, which will be described later, can be reflected. An SOS sensor 26 that outputs a predetermined detection signal when 14 incidents are detected is disposed.
[0006]
Further, a photosensitive drum 28 as a recording medium is disposed on the downstream side of the laser beam 14 from the condensing optical system 22 and outside the optical scanning device 10.
[0007]
As shown in FIG. 10A, the polygon motor unit 18 is provided with a drive control unit 42 for controlling the rotation mechanism of the polygon mirror 20, and the rotation speed of the polygon mirror 20 is provided at the CLK terminal of the drive control unit 42. Reference clock signal f having a frequency serving as a reference foroIs input to the S / S terminal, and a start / stop signal indicating the start and end of the rotational drive of the polygon mirror 20 is input to the S / S terminal, and the polygon mirror 20 is stabilized at a desired rotational speed from the RDY terminal. A ready signal generated when the motor is rotating is output.
[0008]
On the other hand, the output end of the drive control unit 42 is connected to a rotation mechanism unit 40 including a polygon mirror 20 and a polygon motor that rotates the polygon mirror.
[0009]
As shown in FIG. 10B, the drive control unit 42 has a reference clock signal f at one input end.oIs input, the output end of the phase comparator 44 is connected to the input end of the phase corrector 46, and the output end of the phase corrector 46 is connected to the rotation drive unit 48. The output end of the rotation drive unit 48 is connected to a stator coil (not shown) of the rotation mechanism unit 40.
[0010]
On the other hand, the polygon motor unit 18 includes a speed detector 50, and the output end of the speed detector 50 is connected to the other input end of the phase comparator 44.
[0011]
In FIG. 10B, the start / stop signal and ready signal shown in FIG. 10A are not shown.
[0012]
Next, with reference to FIG. 9 and FIG. 11, the overall operation when optical scanning is performed by the optical scanning device 10 shown in FIG. 9 will be described. FIG. 11 is a plan view sequentially showing changes in the optical scanning state with time. In FIG. 9, the incident direction of the laser beam 14 with respect to the reflecting mirror surface of the polygon mirror 20 is the direction of the photosensitive drum 28. FIG. 11 shows a so-called front incidence type in which the laser beam 14 is incident from the direction of the photosensitive drum 28.
[0013]
First, the polygon mirror 20 is rotated at high speed in the direction of arrow A in FIG. Thereafter, a laser beam 14 is emitted from the laser light generator 12, modulated by a modulation means (not shown), and then incident on a reflecting mirror surface 21 (hereinafter referred to as a first reflecting mirror surface 21) of the polygon mirror 20.
[0014]
The laser beam 14 reflected by the first reflecting mirror surface 21 of the polygon mirror 20 is incident on the reflecting mirror 24 and then reflected and incident on the SOS sensor 26. At this time, a detection signal of the laser beam 14 is output from the SOS sensor 26 (see FIG. 11A). Based on the timing at which this detection signal is output from the SOS sensor 26, the starting point of the optical scanning is determined for each scanning. That is, the laser light generator 12 is controlled so that the emission start angle of the laser beam 14 is constant with reference to the timing at which the detection signal is output from the SOS sensor 26.
[0015]
Thereafter, as the polygon mirror 20 rotates in the direction of arrow A, the laser beam 14 gradually deflects in the traveling direction and scans on the photosensitive drum 28 (see FIGS. 11B and 11C).
[0016]
When the polygon mirror 20 further rotates and the next reflecting mirror surface 21 (hereinafter referred to as the second reflecting mirror surface 21) rotates, the laser beam 14 enters the second reflecting mirror surface 21 and the second reflecting mirror surface 21 is rotated. As with the first reflecting mirror surface 21 described above, the laser beam 14 is also deflected. At this time, the photosensitive drum 28 is rotated by a predetermined distance in the direction of arrow B in FIG. 9 while the laser beam 14 is scanned, so that the recording surface of the photosensitive drum 28 is moved in the direction of arrow C in FIG. Thus, the laser beam 14 reflected and deflected by the second reflecting mirror surface 21 is irradiated to a position slightly shifted from the scanning position of the laser beam 14 by the first reflecting mirror surface 21 (FIG. 11D and FIG. E)).
[0017]
In this manner, the laser beam 14 for each scan is not scanned at the same position on the photosensitive drum 28, but the surface of the photosensitive drum 28 is sequentially scanned, and an image (electrostatic) is applied to the surface of the photosensitive drum 28. Latent image) is recorded.
[0018]
Next, the operation of the polygon motor unit 18 shown in FIGS. 10A and 10B will be described.
[0019]
When the rotating body of the rotating mechanism unit 40 rotates, the speed detector 50 detects a speed detection signal f having a frequency proportional to the rotational speed.mIs output to the phase comparator 44. This speed detection signal fmIs supplied by the phase comparator 44 to the reference clock signal f.oCompared with the speed difference signal Φ according to the phase difference of each signalpIs output to the phase corrector 46.
[0020]
Speed difference signal ΦpIs passed through the phase corrector 46 to cause a current control signal VmAnd output to the rotation drive unit 48. In the rotation drive unit 48, the input current control signal VmStator coil current I for rotating the rotating body of the rotating mechanism 40 based on the magnitude ofmTo control the current value.
[0021]
Here, if the speed detection signal fmThe frequency of the reference clock signal foIf the frequency is lower than the frequency of the speed difference signal Φ output from the phase comparator 44pAs a result, the rotational drive unit 48 causes the stator coil current ImAnd the rotation of the rotating body of the rotating mechanism unit 40 is accelerated. On the other hand, on the contrary, the speed detection signal fmThe frequency of the reference clock signal foThe stator coil current ImIs reduced, and the rotation of the rotating body of the rotation mechanism 40 is decelerated. That is, the rotational speed of the rotating body of the rotating mechanism 40 is always converged to a constant value.
[0022]
By the way, if a plurality of the optical scanning devices 10 as described above are provided, it is obvious that the overall scanning speed is improved according to the number of the optical scanning devices 10. Considering the case of applying an optical scanning device to a color image forming apparatus that forms a color image, it is necessary to generate a laser beam for each element color and write an image, so optical scanning is performed for each element color. It can be said that the configuration for preparing the device is a very natural configuration. Accordingly, in high-speed printers, color copiers, and the like, it is common to install a plurality of optical scanning devices.
[0023]
FIG. 12 shows a configuration example of a color image forming apparatus including a plurality of optical scanning devices in this way. In the color image forming apparatus shown in the figure, an optical scanning device 10K and a photosensitive drum 28K, an optical scanning device 10C and a photosensitive drum 28C corresponding to each of four kinds of element colors (black, cyan, magenta, and yellow), An optical scanning device 10M and a photosensitive drum 28M, and an optical scanning device 10Y and a photosensitive drum 28Y are provided.
[0024]
Further, a transfer belt 30 is wound around a plurality of rollers at positions where images (electrostatic latent images) for each element color recorded on each of the four photosensitive drums 28K, 28C, 28M, and 28Y can be transferred. is set up.
[0025]
In this color image forming apparatus, after images are recorded on the photosensitive drums 28K, 28C, 28M, and 28Y for each element color, the transfer belt 30 is rotated in the direction of arrow D in FIG. 12 is transferred to the transfer belt 30, and the output paper 32 is moved in the direction of arrow E in FIG. 12 in synchronization with the timing at which the image transfer position on the transfer belt 30 is moved to the carry-in position of the output paper 32. As a result, a color image is formed on the output paper 32.
[0026]
In this way, when one image is formed by performing optical scanning in parallel by a plurality of optical scanning devices, the images obtained as a result of the optical scanning performed independently are combined, The optical scanning performed by each optical scanning device needs to be accurately performed according to a predetermined timing.
[0027]
FIG. 13B shows the state of the scanning latent image on the transfer belt 30 when each optical scanning device accurately performs optical scanning according to a predetermined timing in the color image forming apparatus shown in FIG. ing. As shown in the figure, in this case, a total of four polygon mirrors 20 (one in each of the optical scanning devices, in FIGS. 13A to 13C, polygon a, polygon b, polygon c, polygon) The interval in the sub-scanning direction (direction orthogonal to the scanning direction) of the scanning latent image by (d) is uniform, and as a result, a high-quality image can be formed.
[0028]
On the other hand, as shown in the timing chart of FIG. 13A, the scanning start timing of the laser beam of each of the four polygon mirrors is a reference signal T that serves as a reference for the scanning start by each polygon mirror.oIf the timing does not coincide with the rise timing of one cycle, the interval in the sub-scanning direction of the finally synthesized scanning latent image becomes non-uniform as shown in FIG. I will let you.
[0029]
This deviation in scanning start timing is caused by the rotation of the polygon mirrors provided in each optical scanning device in an irregular direction. In this specification, the amount of deviation in each polygon mirror is referred to as the rotational phase. Expressed in units of angles. That is, the rotation phase angle is based on the direction of the reflecting mirror surface of one polygon mirror at any reference timing, and how much the reflecting mirror surface of other polygon mirrors has advanced relative to this polygon mirror. Or, it is expressed as an angle whether it is delayed or not, and is usually a value obtained by multiplying the physical rotation angle by the number of reflecting mirror surfaces of the polygon mirror. For example, in the case of a polygon mirror having eight reflecting mirror surfaces, it returns to the initial state when it is physically deviated by 45 °, so the rotational phase angle when it is physically deviated by 22.5 ° is 180 °, Specifically, the rotational phase angle when shifted by 11.25 ° is 90 °. In FIG. 13A, Φab, Φac, And ΦadCorresponds to the rotational phase angle of the polygon mirrors b, c, and d with the polygon mirror a as a reference.
[0030]
Thus, if the rotation phase angles of all the polygon mirrors are 0, the interval between the scanning latent images in the sub-scanning direction should be uniform, but in practice, the scanning latent is also determined by the distance between the optical scanning devices. Since the image interval differs, when the rotation phase angle of each polygon mirror matches the offset value determined by the arrangement of each optical scanning device, the interval between the scanning latent images becomes uniform, and a high quality image is formed. Will be able to.
[0031]
Therefore, usually, control is performed such that the rotational speed of the polygon motor that rotationally drives each polygon mirror is finely adjusted so as to be adjusted to a predetermined rotational phase angle. In this case, a method is generally adopted in which the pulse edge of the reference clock signal that determines the rotation speed of the polygon motor is individually controlled to change the rotation phase angle of each polygon mirror.
[0032]
FIG. 14 shows an example of the configuration of a conventional optical scanning system of this type (equipped with a plurality of optical scanning devices). As shown in the figure, in this optical scanning system, a reference signal generated individually from the main controller 60 for each of the four optical scanning devices 10K, 10C, 10M, and 10Y provided for each element color. 62K, 62C, 62M, and 62Y were supplied by independent wirings.
[0033]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional optical scanning system as shown in FIG. 14, since it is necessary to supply different reference signals to the respective optical scanning devices as described above, the reference signal is sent from the main controller to each optical scanning device. The number of wiring cables to be supplied is the same as the number of optical scanning devices, and as the number of optical scanning devices increases, the distance between the main controller and the optical scanning device increases, inevitably. Since the wiring cable becomes longer, there is a problem that as a result, it is easily affected by noise, and the number of work steps for assembling is increased, resulting in an increase in manufacturing cost.
[0034]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object to provide an optical scanning system that has high noise resistance and can simplify the number of work steps during assembly. .
[0035]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the optical scanning system according to claim 1 includes a plurality of polygon motor units each having a polygon mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces and a polygon motor for rotationally driving the polygon mirror. An optical scanning system comprising:The pulse width is composed of a long pulse longer than a predetermined length and a short pulse whose pulse width is shorter than the predetermined length. The correspondence between each short pulse and each polygon motor unit is the number of times based on the long pulse. It is performed based on whether it is a short pulse, or the association between each pulse and each polygon motor unit is determined by the number of short pulses that are continuously input immediately before the long pulse,Reference signal generating means for generating a reference signal serving as a reference for controlling the direction of the reflecting mirror surface of the polygon mirrorEach of the plurality of polygon motor units is provided, and the reference signal is based on how many short pulses are associated with each short pulse and each polygon motor unit based on the long pulse. If the detected pulse is a long pulse, the count value of the counter that counts the number of short pulses is reset. If the detected pulse is a short pulse, the pulse is detected. After incrementing the counter and generating a reference clock signal for controlling the rotation drive of the polygon mirror when the count value of the counter reaches a value corresponding to the arrangement order of the polygon motor units, the count value of the counter While the reference signal indicates that the correspondence between each pulse and each polygon motor unit is the long pulse. If it is determined by the number of short pulses input continuously in advance, each pulse of the reference signal is detected. If the detected pulse is a short pulse, the counter is incremented and the detected pulse is detected. Is a long pulse, and if the count value of the counter is equal to the value corresponding to the arrangement order of the polygon motor unit, the count value of the counter is reset after generating the reference clock signal, and the detected pulse is a long pulse. And a plurality of reference clock signal generating means for resetting the count value of the counter when the count value of the counter is not equal to the value corresponding to the arrangement order of the polygon motor units,And the same reference signal generated by the reference signal generation means is supplied to at least two of the polygon motor units.
[0036]
  The optical scanning system according to claim 1 includes a plurality of polygon motor units each having a polygon mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces and a polygon motor that rotationally drives the polygon mirror.The pulse width is composed of a long pulse longer than a predetermined length and a short pulse whose pulse width is shorter than the predetermined length. The correspondence between each short pulse and each polygon motor unit is the number of times based on the long pulse. It is performed based on whether it is a short pulse, or the association between each pulse and each polygon motor unit is determined by the number of short pulses that are continuously input immediately before the long pulse,A reference signal serving as a reference for controlling the direction of the reflecting mirror surface of the polygon mirror is generated by the reference signal generating means, and the same reference signal generated by the reference signal generating means is supplied to at least two of the polygon motor units. Is done.
On the other hand, in the polygon motor unit to which the same reference signal is supplied, the reference clock signal generation means causes the reference signal to be associated with each short pulse and each polygon motor unit at the shortest number based on the long pulse. If it is based on whether it is a pulse, each pulse of the reference signal is detected, and if the detected pulse is a long pulse, the count value of the counter that counts the number of short pulses is reset and detected If the pulse is a short pulse, the counter is incremented, and the reference clock for controlling the rotational drive of the polygon mirror when the count value of the counter reaches the value corresponding to the arrangement order of the polygon motor unit After the signal is generated, the count value of the counter is reset, while the reference signal is When the association with the Lygon motor unit is determined by the number of short pulses that are continuously input immediately before the long pulse, each pulse of the reference signal is detected, and the detected pulse is a short pulse. If the counter is incremented, the detected pulse is a long pulse, and if the count value of the counter is equal to the value corresponding to the arrangement order of the polygon motor units, the reference clock signal is generated. When the count value of the counter is reset and the detected pulse is a long pulse and the count value of the counter is not equal to the value corresponding to the arrangement order of the polygon motor units, the count value of the counter is reset .
[0037]
Therefore, in the polygon motor unit to which the same reference signal is simultaneously supplied, the direction of the reflecting mirror surface can be accurately controlled, and optical scanning can be performed at an accurate timing. The signal line connection form for supplying the same reference signal from the reference signal generating means to at least two polygon motor units includes a daisy chain connection, a branching connection, a main line / branch line connection, etc. Can be applied.
[0038]
  As described above, according to the optical scanning system of the first aspect, for at least two of the plurality of polygon motor units.The pulse width is longer than a predetermined length and the short pulse is shorter than the predetermined length, and the correspondence between each short pulse and each polygon motor unit is based on the long pulse. Or the correspondence between each pulse and each polygon motor unit is determined by the number of short pulses continuously input immediately before the long pulse.Since the same reference signal generated is supplied, the length of the connection line for supplying the same reference signal can be shortened, the noise resistance can be increased, and the assembling can be performed. Work man-hours can be simplified.
[0039]
According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning system according to the first aspect, the reference signal generated by the reference signal generating means may be used as a reference signal for controlling the rotational speed of each polygon motor. It is characterized by use.
[0040]
According to the optical scanning system of the second aspect, the reference signal generated by the reference signal generating means according to the first aspect of the invention is also used as a reference signal for controlling the rotational speed of each polygon motor.
[0041]
As described above, according to the optical scanning system of the second aspect, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained, and in the polygon motor unit to which the same reference signal is input, the input reference signal Since the rotation speed of the polygon mirror can also be controlled by this, a circuit required for controlling the rotation speed can be omitted.
[0042]
According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning system according to the second aspect, in each of the plurality of polygon motor units to which the same reference signal is supplied, each polygon mirror has an orientation of a reflecting mirror surface. The change can be made individually, and the change amount and change timing are instructed by the same reference signal.
[0043]
According to the optical scanning system of the third aspect, in the plurality of polygon motor units to which the same reference signal of the optical scanning system of the second aspect is supplied, the polygon mirrors of the polygon mirror units respectively have the directions of the reflecting mirror surfaces individually. The change can be made, and the change amount and change timing are instructed by the same reference signal.
[0044]
Thus, according to the optical scanning system of the third aspect, the same effect as that of the second aspect of the invention can be obtained, and a plurality of polygons to which the same reference signal in the second aspect of the invention is supplied are provided. The direction of the reflecting mirror surface of the polygon mirror each motor unit has can be individually changed, and the change amount and change timing are instructed by the same reference signal, so only by changing the reference signal, Only the direction of the reflecting mirror surface of each polygon mirror of the polygon motor unit to which the same reference signal is supplied can be controlled.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0046]
[First Embodiment]
First, the configuration of the optical scanning system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0047]
As shown in the figure, the optical scanning system according to the first embodiment includes a main controller 60 that controls the entire optical scanning system, and the output end of the main controller 60 that outputs the phase reference signal α is The four optical scanning devices 10K, 10C, 10M, and 10Y that form images corresponding to the four types of element colors (black, cyan, magenta, and yellow) are connected in a branched manner. The main controller 60 is connected to an output terminal that outputs a phase signal β indicating the phase of the optical scanning device 10K. The main controller 60 receives the phase signal β input from the optical scanning device 10K and the main controller 60. A phase reference signal α is generated based on the clock 64 and supplied to each optical scanning device by a branching connection.
[0048]
Photosensitive drums 28K, 28C, 28M, and 28Y are respectively arranged in the emission directions of the respective laser beams 14 deflected by the four optical scanning devices 10, and the four photosensitive drums 28 are arranged on the four photosensitive drums 28, respectively. The transfer belt 30 is disposed so as to be able to come into contact. The transfer belt 30 can transfer the images (electrostatic latent images) formed on the four photosensitive drums 28 by moving in the direction of arrow D in FIG.
[0049]
Here, in the optical scanning system according to the first embodiment, as shown in FIG. 13B, the intervals in the sub-scanning direction of all scanning latent images transferred onto the transfer belt 30 are made substantially uniform. The arrangement interval between each optical scanning device 10 and each photosensitive drum 28, the conveyance speed of the transfer belt 30, and the like are adjusted in advance.
[0050]
Further, inside the four optical scanning devices 10, there are provided switches (not shown) for switching whether or not to use the supplied phase reference signal α as a reference for the rotation phase angle. The optical scanning device to be controlled can be selected in advance.
[0051]
In the optical scanning system configured as described above, after the optical scanning is performed on the corresponding photosensitive drum 28 by the optical scanning device 10 previously selected by the switch (not shown), the transfer belt 30 is moved to the arrow shown in FIG. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 28 by moving in the D direction is transferred to the transfer belt 30.
[0052]
As described above, in the optical scanning device 10 according to the first embodiment, the signal lines for supplying the same phase reference signal α to the plurality of optical scanning devices 10 are connected in a branched manner. As a result, the length of the signal line can be shortened, noise resistance can be increased, and the number of work steps during assembly can be simplified.
[0053]
In the first embodiment, the connection form between the main controller and the four optical scanning devices has been described as a branched connection as shown in FIG. 1A. However, the present invention is not limited to this. For example, the connection form as shown in FIG. 1B is not limited, and the same effect as this embodiment, that is, the length of the signal line can be shortened, and the noise resistance can be increased. In addition, it is possible to produce an effect that the number of work steps during assembly can be simplified.
[0054]
In FIG. 1B, the same speed reference signal γ serving as a reference for the rotational speed is supplied from the main controller 60 to each optical scanning device by a branching type connection, and the phase reference signal α serving as a phase reference is daisy-chained. A configuration example in the case of supplying to each optical scanning device by a chain connection is shown.
[0055]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0056]
As shown in the figure, the optical scanning system according to the second embodiment supplies a reference signal 62 that serves as a reference for the phase and rotational speed of each optical scanning device to each optical scanning device through a daisy chain connection. Yes.
[0057]
Therefore, in the optical scanning system according to the second embodiment, the length of the signal line can be shortened and the noise resistance can be further increased and the assembly can be performed as compared with the first embodiment. It is possible to further simplify the work man-hour at the time.
[0058]
In the optical scanning system according to the second embodiment, each optical scanning device 10 does not need to have a signal source for determining the rotational speed of the polygon motor, and a polygon motor driving circuit for rotating the polygon mirror is provided. In addition to simplification, the rotational speed and rotational phase of each optical scanning device 10 can be controlled simultaneously and dynamically, and fine adjustment of the scanning line position can be performed during operation.
[0059]
In the second embodiment, the case where the connection form between the main controller and the four optical scanning devices is a daisy chain connection has been described. However, the present invention is not limited to this, and the main line / The length of the signal line can be shortened as a branch type connection, etc., and the noise resistance can be increased, and the work man-hours during assembly can be simplified. it can.
[0060]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of the optical scanning system according to the third embodiment is the same as that shown in FIG.
[0061]
First, the configuration in the four optical scanning devices 10 (see also FIG. 2) will be described with reference to FIG. As shown in the figure, each optical scanning device 10 is provided with a polygon motor unit 18 ', and the polygon motor unit 18' includes a pulse width discriminator 70 to which a reference signal 62 from the previous stage is input. It has been.
[0062]
One output terminal of the pulse width discriminator 70 is connected to the input terminal of the long pulse counter 72, and the output terminal of the long pulse counter 72 is connected to one input terminal of the reference clock generator 76. On the other hand, the other output terminal of the pulse width discriminator 70 is connected to the input terminal of the short pulse counter 74, and the output terminal of the short pulse counter 74 is connected to the other input terminal of the reference clock generator 76. Note that an external clock is input to the reference clock generator 76, and the reference clock generator 76 operates based on this external clock.
[0063]
Further, the output terminal of the reference clock generator 76 is connected to the CLK terminal of the drive control unit 42. In addition, since the structure of the drive control unit 42 in this 3rd Embodiment and the rotation mechanism part 40 is the same as that of what was shown in FIG. 10, description here is abbreviate | omitted.
[0064]
On the other hand, each optical scanning device 10 is provided with a buffer 78 to which the reference signal 62 from the previous stage is input, and the output end of the buffer 78 is connected to the optical scanning device 10 at the next stage. As is apparent from FIG. 2, the preceding stage and the next stage described above are the main controller 60 and the next stage is the optical scanning apparatus 10C when the target optical scanning apparatus is the optical scanning apparatus 10K. In the case where the target optical scanning device is the optical scanning device 10C, the previous stage is the optical scanning device 10K and the next stage is the optical scanning device 10M, and the target optical scanning device is the optical scanning device 10M. The preceding stage is the optical scanning apparatus 10C and the next stage is the optical scanning apparatus 10Y. Further, when the target optical scanning apparatus is the optical scanning apparatus 10Y, the preceding stage is the optical scanning apparatus 10M and there is no next stage.
[0065]
As shown in FIG. 4, the reference signal 62 according to the third embodiment includes a pulse having a pulse width longer than a predetermined length (hereinafter referred to as a long pulse) and a pulse having a pulse width shorter than the predetermined length ( Hereinafter, each short pulse is a reference for the rotational phase angle in each optical scanning device 10. Further, the correspondence between each short pulse and each optical scanning device 10 is performed based on how many short pulses are based on the long pulse. That is, for example, the second short pulse after the long pulse is the rotational phase angle Φ of the optical scanning device 10C with respect to the optical scanning device 10K.1-2Similarly, the fourth short pulse is the rotational phase angle Φ of the optical scanning device 10Y with respect to the optical scanning device 10K.1-4Means.
[0066]
Further, the arrangement position of each optical scanning device 10 according to the third embodiment is such that the scanning latent image synthesized on the transfer belt 30 in the sub-scanning direction when the rotational phase angle of each polygon motor is shifted by 90 °. The interval is adjusted in advance so as to be substantially uniform.
[0067]
Next, the operation of the polygon motor unit 18 'shown in FIG. 3 will be described. The count values of the long pulse counter 72 and the short pulse counter 74 in the polygon motor unit 18 'are initialized before the operation starts.
[0068]
The reference signal 62 input from the optical scanning device 10 (or the main controller 60) in the previous stage is input to the pulse width discriminator 70 and the buffer 78, respectively. The reference signal 62 input to the buffer 78 is changed in signal level by the buffer 78. It is adjusted to an appropriate size and output to the optical scanning device 10 at the next stage. If the polygon motor unit 18 'is of the optical scanning device 10Y, there is no next stage, so that no output signal is supplied anywhere.
[0069]
In the pulse width discriminator 70, the pulse width of each pulse of the input reference signal 62 is compared with the predetermined length, and if it is longer than the predetermined length, a count trigger signal is output to the long pulse counter 72 and is short. In this case, a count trigger signal is output to the short pulse counter 74.
[0070]
In the long pulse counter 72 and the short pulse counter 74, the count value is incremented every time the count trigger signal from the pulse width discriminator 70 is input, and when the count value reaches a predetermined set value, the count completion signal is used as the reference clock. It is output to the generator 76. In this embodiment, the setting value for the long pulse counter 72 is 1, and the setting value for the short pulse counter 74 is a value corresponding to the arrangement order of the optical scanning device 10, that is, for example, the optical scanning device is an optical scanning device. 1 is set for 10K, and 3 is set for the optical scanning device 10M.
[0071]
In the reference clock generator 76, the reference clock signal f is based on the count completion signals input from the long pulse counter 72 and the short pulse counter 74.oIs generated and output to the drive control unit 42. In the drive control unit 42, the rotation drive of the rotation mechanism 40 is controlled by the same operation as that shown in FIG.
[0072]
With the above operation, the reference clock signal f output from the reference clock generator 76 in each optical scanning device 10 to the drive control unit 42.oAs shown in FIG. 4, the signal is a timing corresponding to the rotational phase angle of each optical scanning device 10.
[0073]
Although the present embodiment is realized by an electronic circuit, completely equivalent functions can also be realized by using a microprocessor or the like. The flow of processing in this case is approximately that shown in the flowchart of FIG.
[0074]
First, in step 100 of FIG. 5, the detection of the pulse of the reference signal 62 is waited, and when a pulse is detected, an affirmative determination is made and the routine proceeds to step 102.
[0075]
In step 102, it is determined whether the pulse width of the detected pulse is longer or shorter than the predetermined length. If it is longer, the process proceeds to step 110 to count the number of short pulses (in FIG. 3, the short pulse counter 74). After the count value is reset, the process returns to step 100.
[0076]
On the other hand, if it is determined in step 102 that the pulse width of the pulse detected in step 100 is shorter than the predetermined length, the process proceeds to step 104, the counter is incremented, and then the process proceeds to step 106. Step 100, step 102, step 104, and step 110 correspond to the operation of the pulse width discriminator 70 in FIG.
[0077]
In step 106, it is determined whether or not the count value of the counter has reached a preset number of times. If not reached, the process returns to step 100, and if reached, the process proceeds to step 108. The number of times set in advance at this time is a number indicating the arrangement order of the optical scanning device 10 including the polygon motor unit 18 ′. For example, when the target optical scanning device is the optical scanning device 10K, the number is 1 In the case where the target optical scanning device is the optical scanning device 10C, the value is 2.
[0078]
In step 108, the reference clock signal fo(Corresponding to the operation of the reference clock generator 76 in FIG. 3) and output to the drive control unit. In the next step 110, the count value of the counter is reset, and then the process returns to step 100.
[0079]
Note that the polygon motor unit 18 ′ shown in FIG. 3 can be realized with the simple configuration shown in FIG. 6.
[0080]
80 to 90 in the figure are parts for operating the pulse width discriminator 70 in FIG. Reference numerals 92 and 94 are portions for operating the short pulse counter 74 in FIG. 3, and can output four types of reference signals. Note that the long pulse counter 72 in FIG. 3 is not included in FIG. 6 because it is not necessary in this embodiment. Reference numeral 96 denotes a part for operating the reference clock generator 76 in FIG. 3, which is processed so that the duty ratio of the pulse signal output from the preceding shift register 92 is approximately 50%. The reference clock generator 76 may have functions such as noise removal and signal level stabilization in addition to the above-described change of the duty ratio.
[0081]
As described above in detail, in the optical scanning system according to the third embodiment, the signal lines for inputting the reference signal 62 to the plurality of optical scanning devices 10 are connected by daisy chain connection. As a result, the length of the signal line can be shortened, noise resistance can be increased, and the number of work steps during assembly can be simplified.
[0082]
Further, in the optical scanning system according to the third embodiment, signals corresponding to the number of the optical scanning devices 10 are superimposed and used as one reference signal 62, so that a plurality of optical scanning devices 10 are apparently substantially at the same time. Can be controlled.
[0083]
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, as the reference signal 62, a pulse train made up of pulses having two kinds of long and short pulse widths as shown in FIG. 7 is used. Further, the arrangement positions of the respective optical scanning devices 10 according to the fourth embodiment are synthesized on the transfer belt 30 when the rotational phase angles of the respective polygon motors are shifted by 90 °, as in the third embodiment. The interval between the scanning latent images in the sub-scanning direction is adjusted in advance so as to be substantially uniform.
[0084]
The reference signal 62 shown in FIG. 7 includes a pulse having a pulse width longer than a predetermined length (hereinafter referred to as a long pulse) and a pulse having a pulse width shorter than the predetermined length (hereinafter referred to as a short pulse). The signal edge of the long pulse falling immediately after the short pulse is a reference for the rotational phase angle of each optical scanning device 10.
[0085]
In addition, the correspondence between these pulses and each optical scanning device 10 is determined by the number of short pulses that are continuously input immediately before the long pulse. That is, for example, if the number of short pulses sandwiched between two long pulses is 3, the subsequent long pulse is a reference for the rotational phase angle of the optical scanning device 10M, and similarly if the number of short pulses is 1. The subsequent long pulse becomes the reference for the rotational phase angle of the optical scanning device 10K.
[0086]
Other configurations are substantially the same as those of the third embodiment, except that the set value of the long pulse counter 72 in FIG. 3 is 2 and the reference clock generator 76 controls the drive. Reference clock signal f to be output to unit 420This is only the operation sequence when generating. More specifically, in the third embodiment, the reference clock signal f is synchronized with the count end signal output from the short pulse counter 74.0In the fourth embodiment, the reference clock signal f is synchronized with the count end signal output from the long pulse counter 72.0Is output.
[0087]
Although the present embodiment is realized by an electronic circuit, completely equivalent functions can also be realized by using a microprocessor or the like. The flow of processing in this case is approximately that shown in the flowchart of FIG.
[0088]
First, in step 200, the detection of the pulse of the reference signal 62 is waited, and when a pulse is detected, an affirmative determination is made and the routine proceeds to step 202.
[0089]
In step 202, it is determined whether the pulse width of the detected pulse is longer or shorter than the predetermined length. If the pulse width is shorter, the process proceeds to step 204, the counter for counting short pulses is incremented, and then the process returns to step 200. .
[0090]
On the other hand, if it is determined in step 202 that the pulse width of the pulse detected in step 200 is longer than the predetermined length, the process proceeds to step 206 and the value of the counter is substituted for n. , N is equal to a preset setting value, the process proceeds to step 210 if equal, and the process proceeds to step 212 if not equal. Note that the preset setting value at this time is a number indicating the arrangement order of the optical scanning device 10, for example, 1 when the optical scanning device is the optical scanning device 10K, and the optical scanning device is the optical scanning device 10C. The case is 2.
[0091]
In step 210, the reference clock signal foIs output to the drive control unit. In the next step 212, the count value of the counter is reset, and then the process returns to step 200.
[0092]
As described above in detail, in the optical scanning system according to the fourth embodiment, the signal line for inputting the reference signal 62 to the plurality of optical scanning devices 10 is connected by daisy chain connection. As a result, the length of the signal line can be shortened, noise resistance can be increased, and the number of work steps during assembly can be simplified.
[0093]
Further, in the optical scanning system according to the fourth embodiment, signals corresponding to the number of the optical scanning devices 10 are superimposed and used as one reference signal 62, so that a plurality of optical scanning devices 10 are apparently substantially simultaneously. Can be controlled.
[0094]
In the third and fourth embodiments, the case where the reference signal is shown in FIGS. 4 and 7 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the reference signal is not limited to each optical scanning device. Needless to say, it is possible to apply any number of reference signals that satisfy this condition.
[0095]
In each of the above embodiments, the case where the optical scanning system of the present invention is applied to a color image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention uses a plurality of optical scanning apparatuses. For example, the present invention may be applied to an image reading apparatus that reads an image recorded on an image carrier.
[0096]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, for at least two of the plurality of polygon motor unitsThe pulse width is longer than a predetermined length and the short pulse is shorter than the predetermined length, and the correspondence between each short pulse and each polygon motor unit is based on the long pulse. Or the correspondence between each pulse and each polygon motor unit is determined by the number of short pulses continuously input immediately before the long pulse.Since the same reference signal generated is supplied, the length of the connection line for supplying the same reference signal can be shortened, the noise resistance can be increased, and the assembling can be performed. The effect that the work man-hour can be simplified is obtained.
[0097]
According to the second aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained. In the polygon motor unit to which the same reference signal is input, the polygon mirror is generated by the input reference signal. Therefore, the circuit required for controlling the rotation speed can be omitted.
[0098]
Furthermore, according to the invention described in claim 3, the same effects as in the invention described in claim 2 can be obtained, and a plurality of polygon motor units to which the same reference signal in the invention described in claim 2 is supplied are provided. Since the direction of the reflecting mirror surface of each polygon mirror can be individually changed, and the change amount and change timing are instructed by the same reference signal, the same reference can be changed only by changing the reference signal. There is an effect that only the direction of the reflecting mirror surface of each polygon mirror of the polygon motor unit to which the signal is supplied can be controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an optical scanning system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an optical scanning system according to a second embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a polygon motor unit in an optical scanning device according to third and fourth embodiments.
FIG. 4 is a timing chart showing a state of a reference signal and a state of a reference clock signal generated inside the polygon motor unit using the reference signal in the third embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure of a polygon motor unit in each optical scanning device according to a third embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of a more specific configuration of a polygon motor unit according to a third embodiment.
FIG. 7 is a timing chart showing a state of a reference signal and a state of a reference clock signal generated inside the polygon motor unit using the reference signal in the fourth embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure of a polygon motor unit in each optical scanning device according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a configuration of an optical scanning device in a conventional image forming apparatus.
10A is a configuration diagram showing a configuration of a polygon motor unit in a conventional optical scanning device, and FIG. 10B is a configuration diagram showing a configuration of a drive control unit shown in FIG.
FIGS. 11A and 11B are plan views sequentially illustrating changes in the state of optical scanning with time in a conventional optical scanning device. FIGS.
FIG. 12 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an optical scanning system when a plurality of conventional optical scanning devices are used.
FIG. 13A is a timing chart showing an example of a conventional reference signal, the operation timing of each polygon mirror, and the rotation phase angle of each polygon mirror, and FIG. 13B shows all the rotation phase angles of each polygon mirror. FIG. 6C is a schematic diagram showing a state of a scanning latent image on the transfer belt when 0, and FIG. 8C is a scanning latent image on the transfer belt when the rotation phase angle of each polygon mirror is shifted as shown in FIG. It is the schematic which shows the state of an image.
FIG. 14 is a configuration diagram showing a connection state in an optical scanning system when a plurality of conventional optical scanning devices are used.
[Explanation of symbols]
10 Optical scanning device
12 Laser light generator
18 Polygon motor unit
20 Polygon mirror
21 Reflective mirror surface
28 Photosensitive drum
40 Rotating mechanism
42 Drive control unit
44 Phase comparator
46 Phase corrector
48 Rotation drive
50 Speed detector
60 Main controller (reference signal generating means)
62 Reference signal
70 Pulse width identifier
72 Long pulse counter
74 Short pulse counter
76 Reference clock generator

Claims (3)

複数の反射鏡面を有するポリゴンミラーと前記ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータとを各々有する複数のポリゴンモータユニットを含んで構成された光走査システムであって、
パルス幅が所定の長さより長い長パルスと、パルス幅が前記所定の長さより短い短パルスとにより構成され、各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるか、又は各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定される、前記ポリゴンミラーの反射鏡面の向きを制御するための基準となる基準信号を生成する基準信号生成手段と、
各々前記複数のポリゴンモータユニットに設けられると共に、前記基準信号が各短パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスを基準として幾つ目の短パルスであるかに基づいて行われるものである場合、当該基準信号の各パルスを検出し、検出したパルスが長パルスである場合は短パルス数をカウントするカウンタの計数値をリセットし、検出したパルスが短パルスである場合は前記カウンタをインクリメントして、当該カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値に到達した場合にポリゴンミラーの回転駆動を制御するための基準クロック信号を生成した後、前記カウンタの計数値をリセットする一方、前記基準信号が各パルスと各ポリゴンモータユニットとの対応付けが前記長パルスの直前に連続して入力される短パルスの数によって決定されるものである場合、当該基準信号の各パルスを検出し、検出したパルスが短パルスである場合は前記カウンタをインクリメントし、検出したパルスが長パルスであり、かつ前記カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値と等しい場合は前記基準クロック信号を生成した後に前記カウンタの計数値をリセットし、検出したパルスが長パルスであり、かつ前記カウンタの計数値がポリゴンモータユニットの配置順位に対応した値と等しくない場合は前記カウンタの計数値をリセットする複数の基準クロック信号生成手段と、
を備え、
前記基準信号生成手段が生成した同一の基準信号を前記ポリゴンモータユニットの少なくとも2つに供給する光走査システム。
An optical scanning system comprising a plurality of polygon motor units each having a polygon mirror having a plurality of reflecting mirror surfaces and a polygon motor for rotationally driving the polygon mirror,
The pulse width is composed of a long pulse longer than a predetermined length and a short pulse whose pulse width is shorter than the predetermined length. The correspondence between each short pulse and each polygon motor unit is the number of times based on the long pulse. The polygon mirror of the polygon mirror is determined based on whether the pulse is a short pulse, or the correspondence between each pulse and each polygon motor unit is determined by the number of short pulses input immediately before the long pulse . Reference signal generating means for generating a reference signal serving as a reference for controlling the direction of the reflecting mirror surface ;
Each of the plurality of polygon motor units is provided, and the reference signal is determined based on how many short pulses are associated with each short pulse and each polygon motor unit based on the long pulse. In some cases, each pulse of the reference signal is detected. If the detected pulse is a long pulse, the counter value for counting the number of short pulses is reset. If the detected pulse is a short pulse, the counter is reset. Incrementing and generating a reference clock signal for controlling the rotation drive of the polygon mirror when the count value of the counter reaches a value corresponding to the arrangement order of the polygon motor unit, then resets the count value of the counter On the other hand, the reference signal corresponds to each pulse and each polygon motor unit immediately before the long pulse. If it is determined by the number of short pulses that are input continuously, each pulse of the reference signal is detected, and if the detected pulse is a short pulse, the counter is incremented. If the counter value is equal to the value corresponding to the arrangement order of the polygon motor unit, the counter value is reset after generating the reference clock signal, and the detected pulse is a long pulse. A plurality of reference clock signal generating means for resetting the counter value when the counter value is not equal to the value corresponding to the arrangement order of the polygon motor units;
With
An optical scanning system for supplying the same reference signal generated by the reference signal generation means to at least two of the polygon motor units.
前記基準信号生成手段が生成した基準信号を、前記各ポリゴンモータの回転速度を制御するための基準信号としても利用することを特徴とした請求項1記載の光走査システム。  2. The optical scanning system according to claim 1, wherein the reference signal generated by the reference signal generating means is also used as a reference signal for controlling the rotation speed of each polygon motor. 前記同一の基準信号が供給される複数のポリゴンモータユニットにおいて、各々が有するポリゴンミラーは反射鏡面の向きを各々個別に変更することが可能であり、かつその変更量及び変更タイミングの指示は前記同一の基準信号によって行うことを特徴とした請求項2記載の光走査システム。  In the plurality of polygon motor units to which the same reference signal is supplied, each polygon mirror can change the direction of the reflecting mirror surface individually, and the change amount and change timing instructions are the same as those described above. The optical scanning system according to claim 2, wherein the optical scanning system is performed based on a reference signal of
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